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DXFクリエイターとアドバンスド・デュアルプロファイルを用いたローラベアリングX軸オフセット量の定量化事例

テーラーホブソンのUltraソフトウェアオプションである「DXFクリエイター+アドバンスド・デュアル・プロファイル」では、例えばローラベアリングの対称エラー(X-offset)を計算し、加工機の軸位置の調整にフィードバックするといった事が可能です。

これは特に航空機向け等の高品質なベアリング等、高い精度を要求される軸受の生産で威力を発揮します。

Talyrond595H measurement scene

ローラベアリングの要求

ローラベアリングの生産においてしばしば要求されるのが、

1.形状エラーの測定と解析
2.設計CADデータ(設計値)との比較
3.対称性エラーの解析

といった測定・解析です。

形状エラーの解析では設計上の頂点となる、ベアリングコロの頂点(右図L2とL3の間)の位置が重視されます。この位置は加工の誤差によってオフセットを起こしている場合があり、高品質なベアリングでは高精度に測定することで加工へのフィードバックを行うことが求められます。ここでは物理的な中点が頂点となっているはずですが、これまで多くの場合中点位置は測定結果のプロファイルの目視によって推測していました。

本測定解析例では、治具上の基準点を用い、設計プロファイル(CADデータ)をフィッティングすることで中点を正確に定義し、測定結果のソフトウェアアルゴリズムを用いた自動アライメントによりこの中点両側の形状の対称性が評価可能となります。

Roller Bearing parameters

実際の測定

真円度測定機タリロンド500シリーズと次のアイテムを使用し、測定を行います。

必要なアイテム:
1.90度 5um 円錐ダイヤモンドスタイラス 112-3806
2.位置決めボール付き特殊治具
3.タリマップ アドバンスドコントアソフトウェア
4.DXFクリエイターソフトウェア

対象コロは特殊な治具上で固定され、Z方向の測定が実施されます。
この治具を用いることで、治具上の基準点からコロまでの距離FDと、ワーク自体の長さLを加えたFD+L/2が与えられ、測定結果のプロファイルに設計値をフィッティングすることでプロファイル中心が定義できます(右図参照)。

 

measurement scene

DXFクリエイターソフトウェア

この測定解析で必要となるのがDXFクリエイターソフトウェアです。本ソフトウェアは以下のような機能を持ち、今回の例ではベアリングの設計値(CAD図面 - DXF)を測定プロファイルとフィッティングさせるためにファイル形式の変換を行うために用います。

    • 数式からDXFファイルを生成
    • DXFファイルからフォームタリサーフ測定データ(PRF形式ファイル)への変換が可能
    • 作成するファイルに複数の公差領域の設定が可能
    • ポリライン構造の作成が可能

※ポリラインとはCADソフト等で使われる、一つのオブジェクトとして生成される直線セグメントや円弧セグメント、またはそれらの組み合わせを指します

measurement scene

アドバンスド・デュアルプロファイルソフトウェア

DXFクリエイターで作成した図面のプロファイルをUltra測定解析ソフトウェアに読み込み、データムとして設定します。
特定のバージョン以降のUltraでオプションとして使用できる形状重ね合わせを含む(アドバンスド)デュアルプロファイルソフトウェアを使用し、設計プロファイルと測定プロファイルの重ね合わせを行います。重ね合わせ(フィッティング)では下記のアライメント手法を選択できます。フィッテイング時の移動量から対称性エラーの定量化が出来ます。

  • X軸基準のアライメント
  • Z軸基準のアライメント
  • 回転アライメント
  • その他の組み合わせ
measurement scene

結果

解析の結果は右図のように設計プロファイルと測定プロファイルの差分の表示や、座標のシフト量を視覚化した表示等が可能です。
またDXFクリエイターソフトウェアでは設計図面の各領域に公差値が設定できる公差帯を設定でき、
コントアソフトウェアでこれらの公差を基に合否判定を行うといった利用法も可能です。

measurement scene

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